磁光隔离器插入损耗与隔离度关键影响因素数学分析

从定量角度出发,详细分析了磁光隔离器的插入损耗与隔离度的关键影响因素,并给出了具体的数学表达式。从数学原理证明隔离器的插入损耗主要由材料吸收和端面反射率决定,而隔离度主要取决于法拉第旋光微扰角度。法拉第旋光角微扰度与通光波长、环境温度、磁光材料的费尔德常数及厚度、以及偏置磁场强度等因素有关,给出了相关数学表达式,并证明通光波长的变化、温度波动等因素是影响器件隔离度的关键因素。

在线式磁光隔离器的设计与分析

提出了一种新的与偏振无关的在线式磁光隔离器结构，给出了设计思想和工作原理．利用矩阵光学理论对磁光隔离器的正向插入损耗和反向隔离进行了分析．实验和理论分析表明该器件的性能良好．

新型磁光隔离器的研制与分析

论述了新型在线式与偏振无关薄膜光隔离器的设计、性能分析及实验结果。我们选择了TbBi石榴石磁光薄膜作为45°法拉第旋转器、两个YVO4材料制成的楔形双折射晶体作为分束器及会束器，准直聚焦系统采用的是短焦距小像差的p／4自聚焦棒。整个器件体积小，结构简单，正向损耗小于1dB，反向损耗大于30dB．采用矩阵光学分析了光隔离器正向插入损耗和反向隔离与法拉第旋转器旋光角精度及两个楔形双折射晶体主光轴的相对方位角的偏差的关系。

可见光磁光隔离器的磁路设计与模拟

设计了几种用于可见光磁光隔离器的永磁磁路。将隔离器磁体截面设计为不同磁化方向磁体的组合。由于截面各部分磁体磁化方向的不同,分别构成直线型、π型和T型磁路。用Ansys有限元软件对这些磁路进行了磁场模拟,基于磁场分布模拟,可以选择可见光磁光隔离器所需的最佳磁路。并且得到了磁场分布的详细数值结果,为磁光隔离器的设计与制作提供了理论依据。

用于冷原子研究的小型集成化法拉第磁光隔离器(英文)

研制了一种高均匀性、小型化的法拉第磁光隔离器,用于780 nm波长的光路中,并对设计方案进行了数值模拟和验证。采用了新颖的三段式"π"形磁体的组合设计方案,提高了剩磁利用率.隔离器整体体积为52 cm^3,其中磁体体积为18 cm^3,是相当小的。它的通光孔径为5 mm,隔离比为34.6 dB,透过率为90.9%。与之类似的"Ⅱ"型磁体体积更小,磁场均匀性稍差,也是可行的设计方案。成品隔离器比商用隔离器磁场均匀度更高,体积更小,隔离比更高,可以有效满足研发中的冷原子平台的小型化、高精度需求。

一种新型偏振相关磁光隔离器的设计

该文介绍了一种新型的光纤型法拉第磁光隔离器设计方法,利用液相外延制备的单晶石榴石(BiTm)3(GaFe)5O12膜作为法拉第转子,通过对光路结构的改进设计,有效降低了光隔离器体积和所需饱和外场。当外磁场H=47×103 A/m时,法拉第旋角可达到45°@1 550nm,光吸收系数为15cm-1@1 550nm,光透射率为85%@1 550nm,整体满足设计要求。

法拉第磁光隔离器

法拉第磁光隔离器可有效地消除光学反馈,在稳频激光、激光通讯和激光信息处理等系统中得到广泛应用。本文介绍了其工作原理、典型结构和各类法拉第材料的特性,说明了可调谐隔离器和宽带隔离器的结构和原理,并报告了国际市场上商品磁光隔离器的简况。

用于光纤通信系统的磁光隔离器及其磁光材料

介绍了磁光隔离器及其在光纤通信系统中的应用．并讨论了其相应的磁光材料的发展和最新进展。

BIG磁光隔离器的研制

用非稀土磁光石榴石晶体，金女铁硼永久磁铁和格兰一汤姆逊棱镜研制的磁光隔离器．实验结果在１．５２μｍ波段正向插入损耗＜０．６ｄＢ，反向隔离度＞３６ｄＢ．

磁光隔离器仿真模拟研究

磁光效应是一种非常有应用价值的物理现象,文章模拟了红色激光源产生的平面光波在受到磁场作用时,隔离器对光波产生了延迟效果。经过对磁光相互作用过程中耦合波的分析,再现了红色激光经磁光耦合机制后辐射的强度和偏振的可控性。

氟化物磁光晶体的研究进展与应用

光通信技术发展迅速,激光平均功率不断提高,磁光隔离器是保证激光单向传输、维持光学系统稳定高效工作的基础,而磁光介质作为磁光隔离器的核心部件也因此得以快速发展。首先简要介绍了几种磁光材料以及当前广泛应用的石榴石磁光晶体的缺点、法拉第效应的原理和应用,随后系统分析了作为新一代磁光晶体的各类氟化物磁光晶体的优缺点,最后展望了CeF_(3)磁光晶体潜在的应用前景以及未来氟化物磁光晶体的发展趋势。

集成磁光隔离器的研究进展

介绍了集成光隔离器近年来的研究成果,并对其原理作了讨论,同时还讨论了光隔离器与半导体材料实现集成的途径。

大口径磁光隔离器隔离度单次测量技术

搭建了全光纤化的大口径磁光隔离器隔离度单次测量系统,体积小且调节灵活方便,在大口径隔离器的在线测量方面具有独特优势。利用光纤器件在光束传输和耦合方面的优势以及磁光隔离器的工作特点,采用透过率相对测量法和静动态对比法实现了隔离度的单次测量。实验可测量动态范围达到33dB以上,且通过调整光纤耦合器分光比可使测量动态范围进一步提高到50dB以上。该方法有效消除了输入信号脉冲功率及偏振态抖动等因素对测量精度的影响,在输入信号脉冲能量和偏振态随机抖动的情况下,仍然可实现抖动波峰波谷(PV)值为2.2%的测量精度。

基于TE-TM模变换的新型相位自补偿磁光隔离器

讨论了由45°非互易模变换器与45°互易模变换器构成波导型光隔离器时两者之间须满足的条件,并由此设计了一种新型的相位自补偿磁光隔离器.利用全矢量有限差分光束传输法对隔离器进行仿真,得到了插入损耗为-1·2dB,隔离度为-34dB的结果.

大入射角一维磁光子晶体宽带光隔离器

采用4×4传输矩阵法研究了复合一维磁光子晶体隔离器的特性,当外加磁场与光路光轴方向夹角为19.95°时,用20.16μm的总厚度实现了中心波长附近3.1nm的宽带光隔离,当光线入射角为3.9°时,仍可实现1.06nm的宽带滤波,且其透射谱平坦性良好.该光隔离器可以同时满足隔离宽度、透射谱平坦性以及对光线入射角宽容性的要求,在实际运用中具有重要的实用价值.

近红外可调式磁光隔离器

研制了近红外可调式磁光隔离器。计算了亚铁磁性材料磁光旋转的色散关系;设计了可调式磁场系统。有效地改善了磁光晶体的温度特性,外界强磁场和时间老化等因素对磁光隔离器性能的影响;降低了晶体加工的精度要求,提高了磁光隔离器的实用价值。在入射光波长1.3μm和室温条件(27～25℃)下进行了器件性能测试,获得了正向插入损耗<1.8dB,反向隔离比>29dB的实验结果。

磁光隔离器的宇航应用评估研究

磁光隔离器是光通信系统中的关键器件。为确保光通信系统宇航应用可靠性,对磁光隔离器的宇航应用评估进行了研究。在介绍磁光隔离器的工作原理、内部关键元件法拉第旋转片、装配工艺和典型光学参数的基础上,重点从磁光隔离器宇航应用评估基础验证设计方面展开磁光隔离器宇航应用评估研究。由此,进行了验证指标体系的设计、失效模式的分析、验证技术流程的制定、质量保证验证试验项目的设计,以期从功能性能、可靠性、应用适应性等方面对磁光隔离器宇航应用进行综合评价,给出验证结论,编制应用指南,指导磁光隔离器的使用。

一维磁光子晶体实现光隔离的应用研究

采用4×4传输矩阵法研究了两种结构一维磁光子晶体的光隔离特性.结构一在外加磁场与光路光轴方向呈52.0°时,用7.96μm的总厚度在中心波长附近0.95nm范围内实现了光隔离,在此范围之内法拉第旋转角和透射率分别在45°～50.65°和97.01%～99.96%之间波动,结构仅包含43层光学薄膜,易于实际制备;结构二在外加磁场与光路光轴方向呈32.7°时,用11.54μm的总厚度在中心波长附近0.85nm范围内实现了光隔离,在此范围之内法拉第旋转角和透射率分别在45°～48.55°和98.85%～100%之间波动,结构包含73层光学薄膜,与结构一相比,该结构具有更高的透射率和更平坦的光谱.用这两种结构的一维磁光子晶体代替目前商用磁光隔离器中的块状磁光介质,可实现磁光隔离器的集成化.

法拉第磁致旋光效应及应用

本文简介了法拉第磁致旋光效应的物理学基础 ,以及由此原理研制的在自动化工程中常用的两种器件 :磁光调制器、磁光隔离器 .

磁光效应及其应用

本文简介了磁光效应(包括法拉第效应、克尔效应、塞曼效应和磁线振双折射效应等)的基本理论以及各种磁光器件的特性及原理。